Control de Seguimiento de Trayectorias para Cuadricópteros Usando un Modo de Deslizamiento Terminal Integral Adaptativo bajo Perturbaciones Externas
Autores: Jiao, Shipeng; Wang, Jun; Hua, Yuchen; Zhuang, Ye; Yu, Xuetian
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Control de Seguimiento de Trayectorias para Cuadricópteros Usando un Modo de Deslizamiento Terminal Integral Adaptativo bajo Perturbaciones Externas
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Perturbaciones externas
Seguimiento de trayectoria
Quadrotors
Esquema de control
Estimación adaptativa
Control por modo deslizante
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Frente a las perturbaciones externas que afectan el seguimiento de la trayectoria de los quadrotors, se diseñó un esquema de control dirigido a un seguimiento preciso de la trayectoria de posición y actitud. Inicialmente, se derivó un modelo dinámico de quadrotor, esencial para el diseño del control. Luego, se empleó el control adaptativo integral por retroceso (AIBS) dentro del bucle de posición, lo que permitió estimar los límites superiores de las perturbaciones a través de la estimación adaptativa. Posteriormente, se propuso un nuevo control adaptativo por retroceso rápido no singular de modo deslizante terminal integral (ABFNITSM) para permitir la adherencia a los ángulos de Euler deseados. La rápida convergencia y el seguimiento preciso se facilitaron mediante la incorporación del modo deslizante terminal no singular y un componente integral. Se utilizó la técnica de zona muerta para reducir los errores de estimación, mientras que se empleó una función de saturación para erradicar el fenómeno del chattering. Finalmente, para validar el esquema de control propuesto, se realizaron experimentos de simulación en el entorno de Simulink, y los resultados se contrastaron con los obtenidos del control integral de modo deslizante terminal tradicional (ITSM) y el control integral por retroceso (IBS), proporcionando evidencia de la efectividad del método propuesto.
Descripción
Frente a las perturbaciones externas que afectan el seguimiento de la trayectoria de los quadrotors, se diseñó un esquema de control dirigido a un seguimiento preciso de la trayectoria de posición y actitud. Inicialmente, se derivó un modelo dinámico de quadrotor, esencial para el diseño del control. Luego, se empleó el control adaptativo integral por retroceso (AIBS) dentro del bucle de posición, lo que permitió estimar los límites superiores de las perturbaciones a través de la estimación adaptativa. Posteriormente, se propuso un nuevo control adaptativo por retroceso rápido no singular de modo deslizante terminal integral (ABFNITSM) para permitir la adherencia a los ángulos de Euler deseados. La rápida convergencia y el seguimiento preciso se facilitaron mediante la incorporación del modo deslizante terminal no singular y un componente integral. Se utilizó la técnica de zona muerta para reducir los errores de estimación, mientras que se empleó una función de saturación para erradicar el fenómeno del chattering. Finalmente, para validar el esquema de control propuesto, se realizaron experimentos de simulación en el entorno de Simulink, y los resultados se contrastaron con los obtenidos del control integral de modo deslizante terminal tradicional (ITSM) y el control integral por retroceso (IBS), proporcionando evidencia de la efectividad del método propuesto.